退休老教师讲物理【初二上】
退休老教师讲物理【初二上】
物理老师卢耀兴
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【期末复习】八年级上
【期末复习】八年级上学期同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。期末考试就快要到了。时间过得真快,一晃我们已经一起走过了一个学期。你可能已经发现了,以前每周都更新的,最近空了两周,因为最近我在忙于制作初二下的内容。初二下,内容更难,我做音频课的难度也更大些。但是无论多难,只要时间允许,我还是会坚持做完。应编辑的邀请,新的专辑将会改成收费的精品专辑,音质和内容也会大幅升级。 我打算把下学期的内容制作成3个专辑,力求做得更好,欢迎你继续关注收听。很多同学在评论里留言,要求我做一个总复习。限于音频的篇幅,10来分钟的时间,我只能在这里帮你提纲挈领地点一下上册的重要知识点,为总复习指个方向。上册一共六章,涵盖了除了电以外的,力、热、声、光4部分。下面我逐章提示要点:第一章 机械运动长度的测量要估读到分度值的下一位,否则不给分。时间的测量要会认读停表。误差不是错误,不可避免,只能减小。多次测量求平均值是常用的减小误差的方法。物体的运动状态是针对参照物而言的,没指明参照物是无法说清的,因同一物体相对不同的参照物运动状态可能是不同的。判断物体运动状态的方法:1,找准研究对象;2,确定参照物;3,看研究对象相对于参照物的位置是否发生了变化,若变化了,就是运动的,若没有变化,就是静止的。相对静止是指两物体以对方为参照物,彼此的位置都没有发生变化,具体有两物体都静止和两物体同速同向运动两种情况。“匀速”的含义是物体在任何相等的时间间隔内通过的路程都相等,否则就不能断定是匀速。速度与路程和时间无关,只与两者的比值有关。平均速度不是速度的平均。一段路程内或一段时间内的平均速度,是这段路程和通过这段路程所用时间的比值。第二章 声声包括次声、声音和超声,都得由物体振动而产生,且以波的形式借助介质传播。振动停止,发声停止。一般固体传声最快,液体次之,气体最慢。真空不能传声。声速还与介质的温度有关,温度升高,声速增大。音调、响度和音色是声音特性的三要素。频率决定音调,频率高音调高;振幅决定响度,振幅大响度大,另外响度还与声音在传播过程中分散的程度以及传播远近有关;发声体的材料、结构决定音色。声音有乐音和噪声。噪声的危害可大了,可从声源处、传播过程中、人耳处控制噪声。当人们要休息、要学习、要安静时,再优美的乐音也是噪声。第三章 物态变化物体的冷热程度叫温度,人们靠触觉可以感知到。但感觉往往会出错,因此人们制造了测量温度的温度计。体温计和实验室用温度计的区别是重点。固液之间熔化凝固,液气之间汽化液化,固气之间升华凝华六个物态变化,都与吸热、放热,温度高低有关。熔化、汽化、升华要吸热。这样记:烧火、变成气、升上去要吸热。前面记住了,后三个相反,凝固、液化、凝华要放热,这样就好记了。晶体熔化的条件,熔化的特点及熔化图像,液体沸腾的条件,沸腾的特点及沸腾图像,影响蒸发快慢的因素和蒸发致冷的应用这些都是重点,必须整得清楚明白。干冰是固态的二氧化碳,只能升华、凝华。冰的熔点、水的凝固点、水在一标准大气压下的沸点,这些数字都是要记住的。第四章 光光沿直线传播的条件是同种均匀介质。影子、小孔成像,既是光沿直线传播的结果,又可证实光沿直线传播。日食是在地球上留下月亮的影子,月食是在月亮上留下地球的影子。小孔成的是倒立的实像,像与物相似,与孔的形状无关。除开黑洞,其它所有物体都有反射光的能力。光的反射定律不仅要记牢,而且要会用。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。光在反射现象中光路可逆。光路可逆在所有的光现象中都成立。光路图一定要作规范。平面镜有两个应用:改变光路和成像。平面镜成像的特点和平面镜成像作图要熟练掌握。光的折射发生的条件:光斜射到两种不同的透明介质的交界面上,或在同一种不均匀的介质中传播时斜射到交界面上。光的折射所成的像一般都是升高了的虚像。光的折射规律要记清,无论是入射角还是折射角,总是空气中的角最大,水中的角次之,玻璃中的角最小。折射角随入射角增大而增大,反之亦然。光的色散现象表明,白光并不是单一颜色的光,而是由七种单色光复合而成的。后来发现,把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。获得白光的方法;一是将七种颜色的光均匀混合,再是把红、绿、蓝三种颜色的光按一定比例混合。颜料的三原色是品红、黄、青,把品红、黄、青三种颜色按一定比例混合得到的是黑色。红外线、紫外线虽然看不见,但用处很多,得记一记。第五章 透镜凸透镜、凹透镜的三条特殊光线必须会画,即通过光心的、通过焦点的、平行于主光轴的,这三条线。照相机、投影仪和放大镜的工作原理要记清。凸透镜成像规律把我讲的顺口溜记准,会用就可以了。照相方法记住“进伸,退缩”,按此操作没错。人的眼睛就像神奇的可变焦照相机,晶状体相当于照相机镜头,也就是凸透镜,视网膜相当于照相机的胶片,远近不同的物体在视网膜上成倒立缩小的实像。近视眼是远处物体成像在视网膜前,戴凹透镜;远视眼是近处物体成像在视网膜后,戴凸透镜。显微镜和望远镜都是由物镜和目镜组成。显微镜物镜的工作原理和投影仪一样,目镜是放大镜,物镜放大目镜再放大,方能显微。望远镜物镜的工作原理是把远物拉近,目镜再放大。望远镜看到的物体并没有放大,只是视角增大了,因此能望远。第六章 质量和密度质量是物体所含物质的数量,也就是物质的多少,只要多少没变,质量是不会变的。抓住这一点,题就做不错。密度是物体结构的疏密程度,用单位体积的质量来表示,它是物质的特性之一,决定于物质本身。结构一旦确定,密度与物体的大小多少何干?因为热胀冷缩,温度能改变密度。密度的测量是重点又是难点,必须花力气攻克下来。把我讲的六个妙招整明白了,就不错了。注意做题要看题做题,不要答非所问。比如没问你测量值是偏大或偏小,你就不要管啦,照方抓药准能治好病。另外,水的反常膨胀也要注意。就讲这多,听完了你还要照着去复习才有用。祝你期末考出好成绩,相信我,你没问题的。考完就可以快乐过春节啦。让咱们相约在新专辑中再见!
Dec 28, 2018
12 min
【第6.06讲】生活中的密度
【第6.06讲】生活中的密度同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。人们通常挂在嘴边上的话:石头比木头重;铁块比铝块重。用我们学到的物理知识,同学们辨析一下,这两句话对吗?尽管这两句话听者都能明白,可这种说法是错的。应该说:石头的密度比木头的密度大,铁块的密度比铝块的密度大。密度与温度关系密切。一般情况下,物体都有热胀冷缩的性质。温度变化时,物体的质量是始终不变的,只有体积随温度变化,由ρ=m/V可知,密度也会随温度而变。温度变化时,气体的体积变动最大,密度变化最明显;固体和液体的体积受温度的影响要小些,密度变化没那么明显。在粗略考虑问题时,可以忽略温度变化对固体和液体密度的影响。(1)咱们先说温度对气体密度的影响。一定质量的气体,温度升高时体积增大,密度减小;温度降低时体积减小,密度增大。也就是说,温度高、密度小的气体会上升,温度低、密度大的气体会从周围过来填补,这就形成了对流。其实,液体一样的道理,也能形成对流。所以,形成对流的条件是:液体或气体下面的温度高,上面的温度低。当火灾发生时,物品燃烧产生的有毒气体和大量的二氧化碳气体由于温度很高,密度小上升到高处,所以逃生时应弓着腰行走,尽量呼吸低处的空气。(2)再来说说,水的密度与温度的关系。水在4℃以上时,符合热胀冷缩的规律。但水在4℃以下时,会出现“反常膨胀”,不是热胀冷缩,反而是热缩冷涨。所以一定质量的水,在4℃时体积最小,密度最大。水结成冰以后,体积又变大,密度变小。所以,表面结冰的湖水,由上至下,其密度是逐渐增大的,温度也是逐渐升高的,湖底的水温可以维持在4℃。密度在生产、生活中有着广泛地应用,典型的应用有:1. 农业上利用密度的知识选种。2. 扬场时也是利用物质的密度不同将农作物、砂石、草屑分开的。3. 工业上利用密度选择合适的材料。4. 调酒师利用不同饮品的密度差别调制出了分层的鸡尾酒。5. 计算不易直接测量的物体的质量;也可以计算不易直接测量的物体的体积。6. 利用密度的知识鉴别物质、选矿等。【思考题】 1. 燃气泄漏报警器,接触到一定量的泄露气体时,会报警。问报警器是安装在高处好,还是安装在低处好?2. 判断某个物体是实心的还是空心的,你能想到几种方法?好啦,咱们下一讲再见!【备课手稿】
Dec 12, 2018
4 min
【第6.05讲】密度测量的6大妙招
【第6.05讲】密度测量的6大妙招同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。这一讲我们讨论如何测量物质的密度。我总结了6大妙招,有此6招,几乎可以将密度测量的难题一网打尽。测物质的密度有多种方法,以后还会继续谈。今天我们只谈利用密度的定义ρ=m/V来测量密度。由ρ=m/V可知,只要测出某物体的质量m,和它的体积V,就可以算出该物质的密度啦。质量可以用天平测量,这个我们已经学过了,很简单。所以问题就只剩下,如何测体积了。测体积,听起来很简单,具体情况还是比较复杂的。最简单的两种情况,就是液体的体积或者形状规则的固体的体积。不需要什么特别的妙招。液体的体积可以直接用量筒测量。形状规则的固体。比如一个球形的铁球,或者一个长方体形状的木块等等。测它们的体积,只需要量出其边长、直径,然后就可以用相应的体积公式计算出来。如果是形状不规则的固体,比如一块小石头,该怎么办呢?乌鸦喝水的故事,听过吧?乌鸦够不着瓶里的水,就向水里扔石头,石头会把水位抬高。咱们也可以借鉴这个办法。将小石头放到水中,然后看看水的体积增加了多少,石头排开水所增加的体积就是石头的体积啦。我们可以把这种方法简称为“排水法”。妙招1:排水法。针对形状不规则的固体,如果能在水中下沉,且不溶于水,可用排水法间接的测出其体积。具体做法是:(1)先往量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;(2)再将小石头用细线拴住,缓慢地浸没到量筒的水中,读出石头和水的总体积V2;(3)用V2减去V1,就是石头的体积。注意:加入量筒中的水要适量,适量的意思就是,水量足以浸没固体,并且固体浸没后,水面又不超过量筒的量程。如果是在水中漂浮的物体,又怎么办呢?比如一个不规则形状的小木块。妙招2:既然它不沉,那我们就想办法帮助它沉下去。可以用一根很细的针或者铁丝,把木块压到水里去。因为针很细,针占的体积可以忽略,体积计算方法跟刚才讲的“排水法”是一样的。你还能想到别的什么方法吗?妙招3:还可以在木块上绑一个重物,比如绑一个铁块,也能帮助它沉到水下去。只是这个时候你需要考虑这个铁块的体积了,具体的做法是:(1)首先还是往量筒中加入适量的水,再将铁块单独沉入水中,读出水和铁块的体积V1;(2)取出铁块,将铁块与被测的木块绑在一起,沉入水中,读出此时量筒水位的读数V2;(3)用V2减去V1,也就是木块的体积。上面说的方法,都只适合于体积较小,可以放入量筒中的物体,如果是量筒装不下的物体怎么办呢?妙招4:较大的不溶于水的固体,可以用溢水法。所谓“溢水法”,就是在溢水杯中装满水,再将物体浸没在溢水杯的水中,水自然会溢出。我们接住溢出的水,然后用量筒测量溢出的水的体积,这个体积就是被测物体的体积啦。如果你没有溢水杯,用一个倾斜的烧杯装满水,也可以起到同样的效果。另外,溢出的水最好能直接流入量筒中,这样可以减少损失,如果由另一容器中转,测出的体积容易偏小。那如果是吸水的固体,比如一块陶瓷,能不能用排水法呢?妙招5:吸水材料它的体积应该是,排开水的体积再减去吸收水的体积。如果直接用排水法测体积会使体积测量值偏小,密度的测量值偏大。怎么办呢?如果你测量时动作够快,物体还没来得及吸多少水,就已经测完了,那这点小误差就可以忽略掉了。更精确的做法呢,是先让它吸饱水,再用排水法测量体积。注意要在它吸水之前,先称出它的质量。如果可溶于水的物体,比如一块冰糖,又有什么办法呢?妙招6:物体溶于水会有一个饱和的浓度,达到饱和之后再添加就不会继续溶解了。对于可溶于水的固体,用其饱和溶液来替代水,就可以使用“排水法”了。还有一种办法,就是用面粉或者细砂来代替水,这些变通的办法都可以测出其体积。【小结一下】 利用ρ=m/V来测量密度,由于质量很容易用天平测量,所以问题转化为如何测量体积的难题。针对不同的被测物,体积测量有6大妙招,其根本原理都是出自“排水法”,但是需要根据被测物的具体情况,灵活变通。如果被测物不沉于水,就需要用针压,或者绑重物,帮助其下沉;如果量筒装不下,就用溢水杯代替,同样还是测量排出水的体积;如果被测物自身能吸水,就让它先吸饱水再测体积;如果被测物能溶于水,就用饱和溶液或者面粉、细砂之类的代替水。总有一招能解决问题。【思考题】利用密度的定义式ρ=m/V测密度,如果只有天平,没有量筒,能测出密度吗?下一讲再见!【备课手稿】
Dec 5, 2018
8 min
【第6.04讲】认识量筒
【第6.04讲】认识量筒同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。前面我们学习了测量质量的工具——天平,现在我们来认识一个测量体积的工具——量筒。量筒是测量液体体积常用的测量工具之一,日后你学化学的时候,还会接触到容量瓶、移液管等更多的测液体体积的工具。物理课目前只要掌握量筒就可以了。量筒一般都是瘦瘦高高的,一个带有刻度的玻璃筒子。为什么要把量筒做成这个样子呢?这是为了提高测量的精度,与量杯或者带刻度的烧杯相比,量筒的精度更高。加入同样多的液体,瘦瘦高高的量筒,它的液面变化更明显。试想,如果你用洗澡盆一样的容器来量液体的体积,加入一点点水是看不出液面起伏变化的。所以瘦瘦高高的量筒,更适合精确测量液体的体积。根据量程,量筒有大有小,该选用多大的合适呢?为了减小测量误差,在选择量筒时,要尽量选量程稍大于液体体积的量筒,这样能一次性测出结果,避免分多次测量累积误差。但也不可选择过大的量筒,因为量筒越大,分度值也越大,测量精度也就低了。使用量筒时,首先要注意看清楚它的单位、量程、分度值和适用温度。液体的体积通常用升(L)或毫升(mL)表示,所以,量筒上刻度的单位多数是mL。1mL相当于1立方厘米;1L相当于1立方分米,也就是1000mL。量筒最上面的刻度是该量筒的量程,也就是它能测量的最大的体积。刻度中的每一个小格,表示的是量筒的分度值,也就是它能读出的最小的体积。注意观察量筒上的标签,每个量筒上都会标注一个温度值,最常见的是20℃,这个温度是量筒的适用温度,环境温度高于或低于这个温度,都会加大误差。如果需要测量热的或冰的液体,你需要快速的操作,在量筒自身温度明显被改变之前完成读数。量筒读数也是有讲究的。液体装进量筒后,液面一般都不是平面,要么是凹面、要么是凸面。读数时要注意,视线要与凹面的底部或者凸面的顶部相平。否则读数不准。如果俯视,读数会偏大;如果仰视,读数会偏小。另外还要注意,读数时量筒要放在水平台面上,不能将量筒拿在手上读数。另外,使用量筒时,还有两点需要注意:1. 不可将量筒立在天平的托盘上称量,因为这样量筒很容易倾倒。如果想测量量筒中液体的质量,需要将液体倒出至烧杯中,然后再用天平称量。2. 量筒是测量工具,不可用作长期储存的容器。【小结一下】量筒是测量液体体积的测量工具。使用量筒前应注意其单位、量程、分度值和适用温度。量筒中液面一般是凹面或凸面,读数时,视线要与凹面的底部或凸面的顶部相平。【思考题】既然已经知道了用烧杯测体积并不精确,那为什么还要在每个烧杯上都刻上表示体积的刻度线呢?好了,下一讲再见!
Nov 27, 2018
4 min
【第6.03讲】密度还是那个密度
【第6. 3讲】密度还是那个密度同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。同学们应该有这样的生活经验,同样大小的石头和木头,石头重,木头轻。知道原因吗?原因就是物质结构的疏密程度不同。石头的结构紧密,木头的结构疏松。这样两种相差比较大的物体,一掂量就知道了。如果掂量不出来的时候,又该怎样比较它们之间的差异呢?有两种方法:一、体积相同比质量,质量大的结构紧密;二、质量相同比体积,体积小的结构紧密。当质量、体积都不相同时怎么办呢?那就求质量和体积的比值,比值大的结构紧密,比值小的结构疏松。这种求比值的方法实际就是上述的第一种方法,体积相同比质量。因为体积作除数,得到的就是同样的单位体积的质量。想想,这种思想方法之前用过没有?在机械运动中比较物体运动的快慢,用的就是这种思想方法,没忘记吧。课本上有实验探究,得出的结论和理论推理是一致的:1. 同种物质,质量体积比是一定的,即同种物质,质量与体积成正比;2. 不同物质,质量体积比一般是不相等的。所以,物质的质量体积比是物质的一种特性,它反映了物质结构的疏密程度,即物质的密度。所谓“密度”,“密”是疏密,“度”是程度,疏密程度就叫做“密度”,这种思想方法,似曾相识吧?由密度的定义可知,密度的计算公式为ρ=m/V,其中ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。密度的单位是一个复合单位,是由质量m的单位和体积V的单位复合而成,是这两个单位的比值。所以密度的单位是:kg/m³或者g/cm³。它们之间的换算关系是:1 g/cm³ = 1000 kg/m³。这也不用死记,把1kg变成10^3g,1m³变成10^6cm³,然后约分,就可以得到它们之间的互换关系了。密度的公式,我们要理解它只是“定义公式”,或者叫“测量公式”,千万不能由此生出这样的结论来:“密度与质量成正比,与体积成反比”。这样的说法就大错特错了!密度是物质的本质属性之一,同种物质的密度并不随体积或质量的增减而变化。因为,同种物质组成的物体,如果质量增大几倍,同时其体积也一定会同样增大几倍,结果两者的比值,也就是密度,仍保持不变。要始终抓住密度是物质结构的疏密程度,这个核心概念,同种物质其结构的疏密程度是一定的,与质量或体积均无关。例如:一大块海绵,它是松松软软的,难道一小块海绵就不是松松软软的了吗?显然,海绵的密度还是那个密度。课本上的密度表列举了一些固体、液体和气体的密度,仔细研究下这些密度值,还可以得出不少知识点:1. 不同的物质密度一般是不同的。但是反过来,密度相同的,不一定就是同一种物质。2. 一般情况下,固体的密度 > 液体的密度 > 气体的密度。3. 同种物质的密度与它的状态有关,比如水变成冰,密度也变小了。4. 水的密度,你需要背下来。常温常压下,水的密度为1g/cm³,即1000 kg/m³。由此可知:1m³的水,质量是1000kg,也就是1吨。1cm³的水,也就是1mL水,大概2滴左右,它的质量是1g。【小结一下】1. 某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的密度。它表示物体结构的疏密程度。2. 同种物质,质量与体积成正比。但不能说“密度与质量成正比,与体积成反比”。3. 常温常压下,水的密度为1 g/cm³,即1000 kg/m³。【思考题】物质的密度与其温度有关吗?与压力有关吗?下一讲我们再聊如何测量密度,咱们下一讲再见!【备课手稿】
Nov 22, 2018
6 min
【第6.02讲】你真的了解天平吗?
【第6.02讲】你真的了解天平吗?同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。我们已经知道质量是物体所含物质的数量,可这个数量到底是多少,必须经过测量才知道。生活中通常用称来测量物体的质量。常见的称有杆秤、案秤、台秤、电子秤等。实验室用天平来测量物体的质量。等臂天平的原理是,当横梁平衡时,左右两盘中物体的质量相等。此时,右盘中砝码的质量与游码的读数之和,就是被测物体的质量。只有横梁处于水平位置,也就是两臂平衡了,才能称出准确的结果,否则测量无效。这也就是天平为什么要叫“天平”了。调平衡是每次使用天平开始称量前都要做的重要步骤,包括三步:第1步:把天平放在水平台上。为什么一定要放水平台上呢?若台面是倾斜的,天平横梁水平时指针不在正中,这样无法准确判断是否已水平。如果倾斜特别严重的话,还会阻碍横梁的摆动,无法测量。第2步:把游码移到标尺左端的零刻度处。如果没这样做,测量时,粗心的人绝对要犯错,细心的人也多有不便。第3步:调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的正中央。归纳起来就是“一放、二移、三调节”。调平衡的第3步要求指针停留在分度盘的正中央,一般需要等较长的时间横梁才会静止下来。如果你不想等,也可以在指针摆动时注意观察,指针在分度盘中央刻度两边摆动的幅度,如果向两边摆动的幅度相等,也可以认为是平衡的。为什么呢?因为,只要两边摆动幅度相等,它停下来以后,指针一定会停在分度盘中央刻度的位置。此时,如果指针往左摆得多,往右摆得少,应该怎么调平衡螺母啊?这种情况是左边重了,所以要把平衡螺母往右调。反之亦然,如果向右摆得多,则向左调平衡螺母。需要注意的是,天平调平衡后就不能再移动了。如果非要移动不可,那就要重新调平衡。调平衡之后就可以开始称量了。那被测物体是放在左盘好,还是放在右盘好?注意我问的是好与不好,而不是行与不行。我们都知道“左物右码”,也就是被测物体放在左盘中,砝码放在右盘中。那是因为标尺的零刻度线在左边,刚才调平衡的时候游码就已经位于标尺的最左侧了。向右移动游码,相当于往右盘中添加砝码。所以是“左物右码”。这样,砝码的质量和游码的读数之和才等于被测物体的质量。现在问题来了,如果非要反过来,“左码右物”,你能否称出物体的质量来?其实也可以称得出来。此时 游码的读数 + 物体的质量 = 砝码的质量,所以物体的实际质量就应该是砝码的质量与游码读数之差,用所有砝码的质量减去游码读数才是被测物体的实际质量。跟“左物右码”比,这样太麻烦了。加减砝码的顺序应该由大到小好,还是由小到大好?当然是由大到小更好。因为砝码的质量是逐渐接近物体的质量,最后差一点就移动游码。称好后,放回砝码也是由大到小夹进盒子里,这样可以避免天平一直上下摆动。标尺上的示数是游码左边对齐的刻度。知道为什么吗?因为游码移动到零刻度时就是左边与零刻度对齐的。如果标尺上1g被分成5等分,每一小格就是0.2g。这个就是天平的感量,也就是说加减0.2g天平有感觉,再少,天平就感觉不出来了。例如,某一物体质量约28g。称量时,先往右盘夹进一个20g的砝码,注意要轻拿轻放。接下来该如何操作啊?这是经常考的题目。20g离28g还差的很远,接下来当然是继续往右盘加砝码,再夹进一个10g的砝码,发现多了,只好退下来,换一个5g的放上,还差一点。又没有更小的砝码了,这时就要移动游码。向右移动游码,大概移3个大格子,也就是大约3g吧,调节游码至天平平衡就可以读数了。天平是一种十分精密的仪器,使用时还要再注意几点:1. 每架天平都有自己的称量——就是与该天平配套的砝码盒上所标的质量。也都有自己的感量——也就是天平能够测量的最小质量。被测物体不能超过天平的称量,否则会损坏天平;也不能低于天平的感量,低于感量是称不出来的。2. 一定要用镊子。为什么呢?加减砝码和移动游码,都不可以直接用手。这是为了避免手上的汗弄到砝码或者游码上,使其生锈。锈了,砝码或游码的质量就不标准了。3. 不能直接称量潮湿的物体或化学药品。4. 天平用完后,游码要归零,砝码要放回盒子,两托盘要叠放在一侧。为什么要把托盘叠放在一起呢?如果还是一边一个托盘,天平横梁会上下摇摆,容易损坏天平。叠放在一起,就压住了,不会摇摆。【小结一下】咱们用一首打油诗来总结使用天平的注意事项:天平搁置要水平,游码移到标尺零。左低螺母向右调,平衡指针中央停。左物右码别放错,取用镊子方可行。先大后小加砝码,掌握诀窍读数灵。标尺分度要看清,游码左指刻度明。湿化慎称不超量,称量完毕复原形。【思考题】1. 天平调平衡了,可游码没有归零,能称质量吗?如果能,怎么操作?2. 天平是好的,可砝码不见了,能称质量吗?如果能,怎么操作?好了,今天就到这儿,下一讲再见。【备课手稿】
Nov 15, 2018
9 min
【第6.01讲】质量知多少
【第6.01讲】质量知多少同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。今天我们一起来探讨一个新的物理量——质量,也就是物体所含物质的多少。万事万物都有个多少之分。回想一下,生活中我们怎么计量东西的多少?——买螃蟹的时候,我们会说“来5只螃蟹”。这是通过个数来衡量东西的多少。——家里用自来水或者天然气,水表或者气表,会显示用了多少立方。这个立方是体积的单位,我们是在用体积来衡量水和气的多少。——我们有时还会通过长度来衡量布料等材料的多少,比如1尺红头绳,2米蓝布等。——最常见的,还用“斤”、“两”做单位来衡量东西的多少。这里的“斤”、“两”,就是质量的单位。你看,衡量东西的多少,可以从不同的侧面来描述。今天我们要讨论的是从质量的角度来衡量多少。质量的“质”是物质;质量的“量”就是数量;合起来,物体所含物质的数量,就是“质量”。好记吧?也好懂。一个物体的形状、状态、位置、温度是会发生改变的,但它所含的物质的多少是不会改变的。——比如一支钢笔,宇航员把它带到太空,甚至带到月亮上,这支笔所含物质的多少会变吗?不会。因此这支笔的质量不变。物体的质量不随它的位置的改变而改变。——再比如,一块橡皮泥,你想捏个啥样就是个啥样,只要不损失,它的质量会变吗?当然也不会。说明物体的质量不随它的形状的改变而改变。——还有,1千克水,假设没有损失,快速冻成冰,冰的质量是多少?仍然是1kg。这说明物体的质量不随它的状态的改变而改变。——同样的,物体的质量也不随温度或其它的环境因素的改变而改变。综上,物体的质量与它的形状、状态、位置、温度均无关,是物体本身的一种固有属性。注意,平常老说“提高产品质量”,“这个东西质量真好”,“那个东西质量太差”,跟我们今天所谈的“质量”,完全不是一回事。学了物理以后,要把这两个“质量”区分开。既然质量有多有少,必然得有单位。在国际单位制中,质量的主单位是千克,符号是kg。实际中常用到的质量的单位还有:吨(t)、克(g)、毫克(mg),它们之间的转换关系是:1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg。我们国家市场上的质量单位是:斤、两、钱。1斤=10两,1两=10钱。它们和国际单位的关系是:1斤=500g=0.5kg,即1kg=2斤,有时也把1kg俗称为1公斤。生活中人们常说一个人的体重50kg,一个鸡蛋重50g,一袋盐重500g,把这些认为是重量,这是错误的习惯说法,其实统统都是指物体的质量。学到后面就会知道,重量是重力的大小。【小结一下】物体所含物质的多少叫做质量。物体的质量与它的形状、状态、位置、温度均无关,是物体本身的一种固有属性。质量的国际单位是千克,常用单位还有吨、克、毫克,以及斤、两、钱等。【思考题】宇宙飞船中的宇航员完全失重是飘的,他们的质量改变没?这一讲我们到这儿就结束了。下一讲我们再聊质量的测量。下一讲再见!
Nov 12, 2018
6 min
【第5章小结】
【第5章小结】同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。第5章的内容结束了。至此,咱们初中物理关于光学的内容,全部学完了。光,在“力热声光电”这5个分支中,占的比重比较小,除了声最少,只有一章,其次就是光,两章就讲完了。上一章认识了光,了解了光的基本性质,包括直线传播、反射和折射。这一章介绍了透镜及透镜的应用,重点是凸透镜。这一章,我们需要掌握的知识点有:1. 透镜包括凸透镜和凹透镜,中间厚、边缘薄的是凸透镜;边缘厚、中间薄的是凹透镜。凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。2. 跟主光轴平行的光通过凸透镜,会聚于焦点。从焦点发出的光线,通过凸透镜变成平行光。焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。焦距可以表征透镜的折光能力,凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用就越强。3. 凸透镜的成像的规律:当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像。典型应用是照相机。当物距等于2倍焦距时,成倒立、等大的实像。当物距小于2倍焦距、大于焦距时,成倒立、放大的实像。典型应用是投影仪。当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像。典型应用是放大镜。以上规律总结成四句口诀是:一焦分虚实,二焦分大小。虚像正,实像倒。虚像大,实像有大也有小。实像:物近像远大,物远像近小。虚像:物远像变大,物近像变小。4. 显微镜和望远镜的物镜都成实像,望远镜的物镜成倒立、缩小的实像;显微镜的物镜成倒立、放大的实像。显微镜和望远镜的目镜都成虚像,它的作用是放大物镜所成的实像。5. 眼睛的光学原理与照相机很相似。普通照相机的镜头焦距是一定的。要使远近不同的物体在底片上成清晰的像,照相机的方法是:移动镜头,来改变像距。人的眼睛,像距是一定的。要使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像,眼睛的办法是:调节晶状体的形状,来改变焦距。通过近视眼镜(凹透镜)的发散作用和远视眼镜(凸透镜)的会聚作用,可以在视网膜上得到物体的清晰的像,从而达到矫正视力的目的。 【第6章预告】“力热声光电”当中,占比例最大的是力和电。它们是初中物理的重头戏。八年级下整个学期的主要内容都是力。我们现在学的八年级上,作为入门,除了电以外,其它各个分支都涉及一点,也是为了更深入的学习打基础。第1章,我们学习了关于运动的基本知识,下一章我们要学习质量和密度,这些内容都是在为我们下学期深入学习力学做准备。所以学好第6章,是你在初二下学期取得物理好成绩的重要基础。咱们下一章再见!
Nov 1, 2018
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【第5.06讲】最精密的照相机--眼睛
【第5.06讲】最精密的照相机——眼睛同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。前面我们聊过了放大镜、幻灯机、照相机、望远镜、显微镜,人们发明的光学仪器结构越来越精密。你觉得最精密的光学结构是什么呢?我觉得世上最精密的莫过于眼睛。无论多么美丽的画面,都得靠眼睛看,才能感受到它的美啊。据说,人类通过各种感官所获得的信息中,视觉信息占到百分之七、八十。那眼睛究竟是如何获取信息的呢?首先,我们要了解眼睛的结构。眼睛的构造极其精密。主要的结构,由外至内依次有:角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、视网膜等。你可以参看课程文稿的图1,这个图比课本上的插图更清晰一些,你一看就明白了。图1:眼睛的结构人眼就像一台照相机,而且是一台可变焦的高级相机。透明的晶状体和角膜,相当于照相机的镜头,起到凸透镜的作用。视网膜相当于照相机的底片,可以感光。跟照相机一样,物体在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。这符合“物远像近小”的规律。睫状体有几组肌肉,通过肌肉收缩、放松,可以调节晶状体的形状,从而改变晶状体的焦距,使远近不同的物体都能在视网膜上清晰成像。比如,当看近处物体时,物近像远大,像距增大,成像的位置退到视网膜后方去了。怎么办呢?眼球只有那么大,视网膜又不能后退。这时,睫状体收缩使晶状体变凸,折光能力增强,焦距变短,成像的位置又回到了视网膜上,就可以看清近处的景物了。同样的,看远处的景物时,睫状体就放松,晶状体变得扁平,折光能力减弱,焦距变长。这样,远处的景物也能看清了。不论看远处还是近处,像距都是一样的,改变的是晶状体的焦距。这就是眼睛大致的光学原理。你可以通过一个简单的动作,感受一下眼睛调焦的过程。伸出你的手指,对准远处的山,你能同时看清自己的手指和远山上的细节吗?交替观察的过程,就是你的眼睛调焦的过程。通过眼睛调焦,能让远处和近处的景物都在视网膜上清晰成像,但也有一个范围,超出这个范围也会看不清。这个清晰的范围内最远的点叫做远点,最近的点叫近点。正常的眼睛远点在无限远处,近点大约在眼前10cm处。你把手指放在鼻尖处,就无法看清楚,就是因为太近了,超出了近点的范围。正常眼睛看近处景物最轻松的距离,大约是25cm。这个距离被称为明视距离,也是医生建议你,看书、写字时应该保持的,眼睛与书本的距离。如果你不听医生的建议,长期趴在书桌上近距离看书,就会让晶状体长时间处于凸起状态,时间久了,就像拉长了的弹簧一样,回不去了。这个时候,你再想看远处,由于晶状体无法恢复扁平状态,成像位于视网膜的前方,看到的物体就是模糊不清的。这也就是所谓的近视眼,只能看清近处的物体,看不清远处。正常眼睛的远点在无限远,近视眼的远点在眼前的某个有限距离处。这时候,你就需要近视眼镜来帮忙啦。近视眼镜是凹透镜。我们知道,凹透镜能发散光线。它能削弱晶状体的会聚能力,从而纠正视力,看清远处物体。其效果就相当于,正常眼睛看远景时,晶状体自动调节变扁平,使像成在视网膜上。反过来也一样,如果是晶状体变得过于扁平,凸不起来了,那就成了远视眼,看不清近处。随着年龄增长,晶状体逐渐硬化、增厚,而且睫状体的调节能力也随之减退,也会出现这种看近处模糊的情况,也就是我们所说的老花眼。远视眼和老花眼都需要戴凸透镜的眼镜,帮助眼睛聚焦。其实眼睛还有一项调节功能,原理也跟照相机很相似,那就是瞳孔。它的作用就相当于照相机的光圈,能够调节进入眼睛的光线的多少,从而适应不同亮度的环境。在明亮的阳光下,瞳孔收缩,减少进光量;在昏暗的星光下,瞳孔散大,增加进光量。这样可以保证视网膜上所成的像,不至于太亮、也不至于太暗,我们才能在白天和夜晚都能看得见。但是,瞳孔的调节能力也是有限的,太过于强烈的光线,还是会对眼睛造成伤害,比如电焊的火花,阳光下的雪原等等。【小结一下】我们再来对比一下,人眼与照相机原理的异同:普通照相机的镜头焦距是一定的。要使远近不同的物体在底片上成清晰的像,照相机的方法是:移动镜头,来改变像距。人的眼睛,像距是一定的。要使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像,眼睛的办法是:调节晶状体的形状,来改变焦距。【思考题】现在戴眼镜的同学越来越多,如何避免近视眼,结合这一讲的知识,你能想到哪些对策?好了,下一讲再见!【备课手稿】
Oct 28, 2018
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【第5.05讲】改变世界的2阶透镜
【第5.05讲】改变世界的2阶透镜同学们好!欢迎来到物理老师讲物理。上一讲,我们谈过放大镜、照相机和投影仪,这些被我称为“1阶应用”的设备。今天我们来聊聊更牛的2阶应用——望远镜和显微镜。这两项发明都是曾经引起轰动的伟大发明。望远镜的故事起于意大利著名的水城威尼斯。16世纪的威尼斯,各种晶莹剔透的玻璃饰品大为流行。在当时,高档玻璃饰品是时尚的象征,也是财富的象征。这推动了玻璃制造工艺的革命。当地的民间杂耍中出现了一种“间谍玻璃”,能让凡人看得更远。这种装备很快被当地一些商人利用,他们得以提前看到货船进港,从而能比别的商人先调整价格。但是这种由两块玻璃片组成的简易装置,效果并不理想。同在意大利的伽利略,看出了“间谍玻璃”背后更重大的意义。1609年夏天,他改进了“间谍玻璃”,不仅加上了镜筒,看得也更远、更清晰,第一代望远镜就此问世。据说,他将这一技术的独家生产权卖给了威尼斯政府。但他没有止步于此,他将望远镜对准了星空。很快就有了许多重大发现,比如他观测到木星的卫星。这一发现引起了轰动,因为木星的卫星没有像“地心说”描述的那样,围绕地球旋转,而是围绕木星旋转的。德国的开普勒,也是一个天文学家。听说了伽利略的天文新发现之后,开普勒也开始研究望远镜,并且设计出一款新的,可以看得更远的望远镜。在他1611年发表的《折光学》一书中就有记载。这种望远镜由两组凸透镜组成,后来人们把这一类的望远镜都称为开普勒式望远镜,常用于天文观测。开普勒式望远镜有一个物镜和一个目镜,两者都是凸透镜。物镜有拉近距离的作用,远处物体发出的光线通过物镜,成倒立、缩小的实像,这个像离观察者的距离比物体的实际距离近得多。而目镜的作用,就相当于一个放大镜,将物镜所成的那个缩小的实像放大,成一个肉眼可观测到的虚像。这里要提醒一点,经过两次成像,望远镜最终所成的像,仍然比物体要小。那为什么我们通过望远镜观察,感觉看到的景物变大了呢?这主要是“近大远小”的缘故。还记得欧几里得的故事吗?2千多年前,欧几里得就提出过同样的问题,为什么我们伸出的手指与远处山上的神殿柱子,看起来一样长。我们可以用“视角”来衡量一个物体在人眼中看起来的大小。视角也就是从物体进入人眼的光线之间最大的张角。视角越大,物体看起来的感觉就越大。它不仅跟物体本身的实际大小有关,还跟物体到眼睛的距离有关。同样的物体,越近,它的视角也会越大。我们用望远镜,虽然看到的像比实物小,但它离眼睛的距离比实物近得多,所以我们感觉它好像被放大了一样。无论什么类型的望远镜,它的物镜都有会聚光线的作用。物镜的口径一般都比较大,因为口径越大,进入望远镜的光线就越多,所成的像也越明亮。这有利于在天文观测时看到更暗的星。比如著名的哈勃太空望远镜,它的口径有2.4m;被誉为“中国天眼”的球面射电望远镜,口径更是达到了惊人的500m,是目前世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜。图1: “中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST)望远镜极大地扩展了人类认知的边界,从有限的太阳系,推向了无比辽阔的深空。同样的,显微镜对人类的影响也不小,它开启了人们从未见过的微观世界。你可以想象得到,当人类第一次知道,就在我们身边,还有无数肉眼看不见的“小怪物”,在与我们共存,该有多么的震惊!说到显微镜,不能不提到两位“胡克”,一位是英国皇家学会的科学家罗伯特·胡克,另一位是荷兰的商人、民间科学家列文虎克。他们俩年龄只差3岁。列文虎克经营布料生意,需要观察布料的线头,但他不满足于普通放大镜的效果。同时,他还非常热衷于玻璃加工,也认识很多意大利的镜片制造商。这些条件使他成为制作显微镜的高手。列文虎克一生制作了500多个光学镜头,25台不同类型的显微镜,现在存世的有9台,其中放大倍数最大的有275倍。列文虎克用他的显微镜观测了滴虫、肌肉纤维等等。但他一生没有著作,他的所有成果都是通过与皇家学会通信的形式传世的。图2:胡克画的跳蚤罗伯特·胡克使用别人造的显微镜来观察。1665年,他出版了一本专著《显微图片》,其中有很多他用显微镜或望远镜观察到的图像,手绘的图片非常精细。他还在这本书中首次提出了细胞的概念。罗伯特·胡克的成就,还远不止于此,比如高中会学到关于弹力的“胡克定律”,也是他提出的。我们知道,用一个凸透镜就可以放大微小的物体。但是,一个凸透镜能够放大的倍数毕竟有限。列文虎克的办法是,用两组凸透镜,两次放大就更大了。靠近物体的凸透镜叫物镜,靠近眼睛的叫目镜。假如物镜能放大10倍,目镜又将物镜所成的像再放大10倍,结果就放大了100倍。注意,这里是乘积关系。物镜就像幻灯机镜头,光线通过物镜,成倒立、放大的实像;目镜就像放大镜,将物镜所成的像再次放大,成放大的虚像。需要注意的是,显微镜的物镜和目镜都使物体放大,但成像原理不同。物镜的焦距短,物体位于1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像位于2倍焦距之外。目镜的焦距长,物体位于焦距以内,成正立、放大的虚像。所以,物镜和目镜是不能随意互换的。现代显微镜,在载物台下面,还有一个反光镜,它可以是平面镜、也可以是凹面镜,主要作用是将光线反射到标本上,让视野更明亮。也可以用聚光灯代替反光镜。为了让光线容易穿透标本,制作标本时需要将样品切成很薄的切片。【小结一下】无论望远镜还是显微镜,物镜都成实像,望远镜的物镜成倒立、缩小的实像;显微镜的物镜成倒立、放大的实像。无论望远镜还是显微镜,目镜都成虚像,它的作用是放大物镜所成的实像。【思考题】物镜所成的实像不需要一个光屏来承接吗?今天就到这儿,咱们下一讲再见!【补充资料】显微镜究竟是谁第一个发明的?这个问题,一直有争议。多数人认为,是一位名叫德雷贝尔的工程师,荷兰人。因为有人在游记中记载,1619年就见过他造的显微镜。又有记载说,伽利略在改造望远镜的过程中,也造出了一种有放大效果的装置,可能比德雷贝尔更早。后来伽利略于1624年见到了德雷贝尔的显微镜,又做了一些改进。【备课手稿】
Oct 21, 2018
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